Trabalho traz a diferença entre a tecnologia Cisc e Risc e o conceito Pipeline.

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Elaborado por
Alex Anderson G. Gomes Ra 2012.04996.0
Andressa M. S. Paixão Ra 2012.04996.0
Crisanto Gomes Soares Ra 2012.04996.0
Jonatas da Silva Oliveira Ra 2012.04996.0
Lenita Pereira Costa Ra 2012.04996.0
Marcelo Augusto M. Claudio Ra 2012.04996.0
Roberta Varalda de Almeida Ra 2012.04996.0
Guarulhos
2012

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CISC, RISC E PIPELINE
Hiromasa Nagata

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Durante grande parte da história dos computadores pessoais
o modelo predominante dos microcomputadores tem sido da
Intel Corporation. O primeiro processador da IBM PC foi a Intel 80088.
As gerações seguintes foram da família 80X86, 80286, 80386, 80486, a partir do
80586 Intel começou a ter concorrentes como AMD, CYRIX e TEXAS INSTRUMENTS
Apesar das mudanças, os processadores Intel até o 80486 eram baseados numa
filosofia de projeto denominada CISC (Complex Instruction Set Computer), este padrão
usa comandos que incorporam muitas instruções mínimas para executar uma simples
operação. Um processador com arquitetura CISC é capaz de executar várias
informações complexas diferentes.
História CISC

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Características de CISC
Uma característica de CISC é que ele utiliza uma
interpretação para resolver uma grande parte das instruções,
isso permite que o processador possua um conjunto maior de instruções dando
suporte para o projetista resolver operações.
O CISC também é muito utilizado devido o custo que a interpretação tira.
Esse modelo de computação também garante maior numero de
compatibilidade retirando do projeto de hardware toda complexidade
em resolver instruções, facilitando o desenvolvimento de programas ,
oferecendo uma melhor execução

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História RISC
Desde os primeiros momentos da Indústria de computadores que os cientistas dos
principais fabricantes têm estudado métodos e técnicas que possam aperfeiçoar o
desempenho e a capacidade dos sistemas de computação.
Aos aspectos atribuídos ao primeiro RISC: projetos marcados por volta de 1975
incluem as observações que os compiladores de memória restritos da época eram
frequentemente incapaz de tirar proveitos dos recursos .
O termo RISC ( Reduced Instruction Set Computer) é uma linha de arquitetura de
processadores que favorecem um conjunto simples e pequeno de instruções que
levam aproximadamente a mesma quantidade de tempo para serem executadas. A
maioria dos microprocessadores modernos são RISC’s por exemplo DEC Alpha,
SPARC,MIPS e Power PC. O tipo de microprocessador mais usado em Desktops.

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Características RISC
Sua característica é constituída por um conjunto de instruções
básicas que compõe instruções mais complexas, tem sempre um
tamanho e uma única maneira de executa-la.
Todas as instruções são executadas em um único ciclo, fazendo com que o
processador execute varias instruções ao mesmo tempo ,
tornando o processamento muito mais rápido, isto é possível
devido a um tipo de tecnologia chamada de Pipelined.
Uma das características mais relevantes da
arquitetura RISC é o uso de Pipelining.

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Pipeline
Uma técnica de hardware que permite que a CPU realize a busca de uma ou
mais instruções além da próxima a ser executada. Estas instruções são
colocadas em uma fila de memória onde irão aguarda o momento para serem
executados , por exemplo a busca na memória: execução da instruções e
referência memória.
Se utilizarmos esta técnica uma instrução for iniciada a cada ciclo, mesmo
que ela demore mais de uma para finalizar, em média a regra estaria
cumprida. Em cinco ciclos, cinco instruções foram iniciadas

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Busca de Instruções A B C D E
Execução da instrução A B C D
Referência da Memória A B C
Pipeline
Tabela 1 – Ilustração técnica Pipeline

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CISC x RISC
 Máquinas RISC conseguem maior MIPS (Millions of Instructions Per Second)
que máquinas CISC .
 Para instruções de ponto flutuante, as máquinas RISC necessitam de hardware
especial para terem desempenho equivalente às CISC.
 Múltiplos conjuntos de registradores das RISC contribuem para um maior
desempenho.
 Alguns programas criados em linguagens de alto nível precisam de uma biblioteca
de procedimentos para rodar eficientemente em máquinas RISC, o que pode ser
realizado via microcódigo nas CISC.
 Os Compiladores para RISC são mais complexos pois precisam usar eficientemente
os recursos de pipeline e de alocação de registradores.

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CISC x RISC
ARQUITETURA CISC RISC
Implementação de Controle Micro programação Hardware
Comprimento das instruções Variável fixo
Numero de registradores Baixo (4 bits a 16 bits) Alto (32 bits a 128 bits)
Numero de instruções Alto (mais de 100)
Médio
(aproximadamente 64)
Execução de instruções Baixa superposição
Alta superposição
(Pipeline)
Numero de modos de
endereçamento
Alto (4 ou mais) Baixo (3 ou menos)
Tabela 2 – Arquiteturas

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CISC x RISC
RISC CISC
Instruções Simples durante 1 ciclo Instruções complexas durante vários ciclos
Apenas LOAD/STORE referência a memória Qualquer instrução pode referenciar a memória
Alto uso de Pipeline Baixa uso de Pipeline
Instruções executadas pelo Hardware
Instruções interpretadas pelo Micro programa
(Micro programação)
Instruções com formato fixo Instruções de vários formatos
Poucas Instruções e modo de endereçamentos Muitas Instruções e modo de endereçamentos
Múltiplos conjuntos de registradores Conjunto Único de registradores
A complexidades esta no compilador A complexidade esta no micro programa
Tabela 3 - Comparativa entre as arquiteturas

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REFERENCIAS
 http://www.lac.inpe.br/~celso/cap334/aula2/aula2a/sld010.htm
 http://amigonerd.net/trabalho/1991-maquinas-risc-x-maquinas
 http://www.ifba.edu.br/professores/antoniocarlos/index_arquivos/risccisc
pipeline.pdf
 http://pt.wikipedia.org/wiki/RISC
 http://computersciencestudies.wordpress.com/2011/03/13/processador-
risc-x-cisc/